water command surface によるフレキシブル湿度センサー

具有水指令表面的灵活湿度传感器

• 批准号: 22K18963
• 负责人: 松井 淳
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18963/
• 关键词: command surface; 加湿アニール; ナノ相分離; アクリルアミド高分子; 湿度応答

本研究では湿度に依存し配向構造が変化する高分子薄膜を液晶配向膜とした「water command surface」を実現し、湿度を可視化できるフィルムセンサーを構築する。water command surfaceの実現には湿度による表面の配向性が変化をモニターする必要があり、薄膜全体の配向性を検知するX線回折では不十分である。そこで、本年度は、湿度応答性高分子としてpolydodecyl acrylamide(pDDA)を用い、そのバルク膜の配向特性について偏光顕微鏡を用いて検討した。偏光顕微鏡のコノスコープ観察からpDDAは加湿数時間で垂直配向し、12時間以上では垂直配向性が乱れる事がわかった。一方で、これまでのX線回折測定では加湿時間に伴い垂直配向に由来するブラック反射のピークの増大と半値幅の減少がみられその値は12時間から24時間の間で飽和することがわかっている。この偏光顕微鏡とX線回折の結果の不一致を明らかにするために、膜断面の配向性を測定する手法を開発した。薄膜を薄くカットし断面の配向性を偏光顕微鏡より観察したところ、膜表面の結果と一致し、数時間で膜全体が垂直配向するのに対し、12時間以上では配向が乱れている領域が観測された。以上の結果より、pDDAは垂直配向構造を形成するためには膜面方向に収縮する必要があるため、長時間の加湿では膜にクラックが形成することで、全体の配向性が乱れたように観察されと結論づけた。X線回折ではもっとも周期性が高い部分の結果が反映されてしまうため、クラックが生じても配向性の高い領域を反影することと矛盾しない。そのため、water command surfaceにはdodecyl 側鎖が完全に垂直配向する領域ではなく、全体として垂直方向に配向する湿度・時間領域での変化を検知できる事がわかった。

在这项研究中，我们将使用具有湿度依赖性的聚合物薄膜并改变其对准结构作为液晶比对膜，并创建一个可以可视化湿度的膜传感器。为了实现水的指挥表面，有必要监视由于湿度而导致的表面取向的变化，并且检测到整个薄膜的方向的X射线衍射是不足的。因此，今年将聚多二烷基丙烯酰胺（PDDA）用作湿度响应性聚合物，并使用偏振显微镜检查了大量膜的方向特性。使用偏振光显微镜观察孔镜的观察表明，PDDA在几个小时的加湿时垂直定向，并且在12小时或更长时间后垂直方向被破坏。另一方面，先前的X射线衍射测量值显示，黑色反射的峰值增加，该测量源于垂直方向，而半最大宽度的宽度下降，其值在12到24小时之间饱和。为了阐明这种极化光显微镜和X射线衍射结果之间的差异，开发了一种方法来测量膜横截面的方向。当薄膜切细并使用偏振显微镜观察横截面的方向时，观察到膜表面的结果与结果一致，并且整个膜在几个小时内垂直定向，而在12小时或更长时间后将方向扭曲。从以上结果得出结论，PDA必须在膜表面收缩才能形成垂直定向的结构，因此，在长期的加湿过程中，膜中形成了裂纹，从而破坏了整体方向。 X射线衍射反映了最周期性部分的结果，因此，即使发生裂缝，也与高度方向的区域的抗阴影并不一致。因此，发现在水命令表面取向的湿度和时域的变化不是完全垂直的，而是在垂直方向上定向。

项目成果

カテコール薄膜の還元特性を利用したヤヌス色材

利用儿茶酚薄膜的还原性的Janus着色材料

• 发表时间: 2023
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳
• 通讯作者: 大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳

階層構造制御による多色エレクトロクロミズムへの取り組み

通过分层结构控制实现多色电致变色的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳
• 通讯作者: 松井淳

水との相互作用による両親媒性櫛形高分子の自己組織的構造化誘起手法

一种通过与水相互作用诱导两亲性梳形聚合物自组织的方法

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳;松井淳;松井 淳・井上 南・江部 日南子・源明 誠・永野 修作・三ツ石 方也;大毛瑞貴・松井淳;大毛瑞貴・江部日南子・小泉勇輝・松井淳・永野修作
• 通讯作者: 大毛瑞貴・江部日南子・小泉勇輝・松井淳・永野修作

A solvent-compatible filter-transfer method of semi-transparent carbon-nanotube electrodes stacked with silver nanowires.

• DOI: 10.1080/14686996.2022.2144092
• 发表时间: 2022
• 期刊: SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS
• 影响因子: 5.5
• 作者: Funabe, Mikuto;Satoh, Daiki;Ando, Rin;Daiguji, Hiroaki;Matsui, Jun;Ishizaki, Manabu;Kurihara, Masato
• 通讯作者: Kurihara, Masato

Alkyl side chain dependance on formation of a lamellar structure in poly(N-alkyl acrylamides) using microwave-solvent annealing

使用微波溶剂退火，烷​​基侧链对聚（N-烷基丙烯酰胺）层状结构形成的依赖性

• 发表时间: 2022
• 作者: Amada Kohei;Ishizaki Manabu;Kurihara Masato;Matsui Jun;松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;大毛瑞貴・赤石良一・橘京香・桑折道済・永野修作・松井淳;松井淳;松井淳;松井 淳・井上 南・江部 日南子・源明 誠・永野 修作・三ツ石 方也;大毛瑞貴・松井淳;大毛瑞貴・江部日南子・小泉勇輝・松井淳・永野修作;大毛瑞貴・松井淳・江部日南子・永野修作
• 通讯作者: 大毛瑞貴・松井淳・江部日南子・永野修作